一种高性能耐恶劣环境机器人本体电源电缆的制作方法

文档序号:16011455发布日期:2018-11-20 20:47阅读:131来源:国知局

本实用新型涉及一种电缆,具体涉及一种高性能耐恶劣环境机器人本体电源电缆。



背景技术:

随着工业机器人技术的日趋成熟化,工业机器人应用开始迅速推广。由于机器人的特殊使用特性,要求其配套的电缆产品具有强度高、柔性高、耐扭转性能好、安全性高等特性。随着机器人行业的快速增长,所接触的使用环境越来越苛刻,对机器人电缆的要求也越来越高。高柔性、耐扭转是现在使用机器人电缆的客户多关注的方面。由于机器人自身的特点决定了它的工作性质,它可以日夜不停地工作,这就要求机器人电缆具有耐弯曲、耐磨性能。环境的特殊性,机器人可以在人类无法适应的环境下工作。例如高低温环境、深水作业、严重化学环境下、燃烧状态下等。

目前机器人本体电缆的导体普遍采用第6种软铜导体(所用的软圆铜线标称直径为0.10mm)或21AWG 18AWG/16AWG/14AWG/12AWG线规(所用的软圆铜线标称直径为0.08mm)。导体均采用由多股束线导体绞合而成,单股束线导体由若干根软圆铜线束绞而成。电缆经过长时间较大弯曲后,软圆铜单线受到机械应力作用易局部出现断裂且对绝缘层造成损伤,软圆铜单线断裂处导体电阻增大,通电时温升高从而加剧绝缘热老化,最终造成电缆局部热击穿故障。机器人本体电缆的绝缘普遍采用柔软的绝缘料,绝缘料虽然具有较好的扭转弯曲性能,但耐磨性差,但由于电缆发生扭转弯曲,其绝缘线芯间产生相互作用力并产生滑移,由于绝缘线芯间长时间的相互作用及磨擦也就加速绝缘层被破坏,最终造成绝缘线芯间漏电发生短路故障。机器人本体电缆的缆芯与外护层之间通过防护带隔开,当电缆发生扭转弯曲,缆芯与外护层间间隙日趋增大,缆芯与外护层发生滑移产生磨擦,由于缆芯与外护层间长时间的相互作用及磨擦也就加速绝缘层及外护层被破坏。

从以上描述可以看出,目前机器人本体电缆使用寿命及可靠保障性还需有待提高。



技术实现要素:

本实用新型为了解决上述问题,从而提供一种高性能耐恶劣环境机器人本体电源电缆。

为达到上述目的,本实用新型的技术方案如下:

一种高性能耐恶劣环境机器人本体电源电缆,所述电源电缆包括缆芯,所述缆芯外围由内向外依次包覆有缓冲内护层、综合屏蔽层、综合防护层,所述缆芯包括填充架和若干根绝缘线芯,所述填充架设置在缆芯的中心位置,并分别与各根绝缘线芯接触。

在本实用新型的一个优选实施例中,所述填充架包括一空心圆柱体,所述空心圆柱体外表面匀距设有若干个相同的定位角,每个定位角对应安插在两根绝缘线芯之间的间隙内。

在本实用新型的一个优选实施例中,每根绝缘线芯都由综合导体和综合绝缘层组成,所述综合绝缘层包覆在综合导体外表面。

在本实用新型的一个优选实施例中,所述综合导体由导体主体和敷设在导体主体表面的导体编织层组成,所述导体主体由多股束线导体绞合而成,所述束线导体由若干根软圆铜线束绞而成,所述导体编织层由软圆铜线编织而成,并敷设在导体主体外表面对其进行束缚,所述软圆铜线的标称直径均为0.05mm。

在本实用新型的一个优选实施例中,所述综合绝缘层由主绝缘层和辅绝缘层组成,所述主绝缘层由交联弹性体绝缘料紧包挤出在综合导体上构成,所述辅绝层由无卤低烟阻燃聚氨酯弹性体绝缘料直接挤包在主绝缘层外构成,所述主绝缘层和辅绝缘层结合紧密而不能分离。

在本实用新型的一个优选实施例中,所述缓冲内护层由无卤低烟阻燃弹性体护套料挤压式挤包在缆芯上构成,无卤低烟阻燃弹性体护套料填充至绝缘线芯间的边隙中,且与绝缘线芯不粘连。

在本实用新型的一个优选实施例中,所述综合屏蔽层由铝塑复合膜纵包层和软圆铜线编织层组成,所述铝塑复合膜纵包层的导电面与软圆铜线编织层相接触。

在本实用新型的一个优选实施例中,所述综合防护层由主防护层和辅防护层组成,所述主护层由无卤低烟阻燃弹性体护套料紧包挤出在综合屏蔽层上构成,所述辅防护层由耐候型无卤低烟阻燃聚氨酯弹性体护套料直接挤包在主防护层外构成,所述主防护层和辅防护层结合紧密而不能分离。

本实用新型的有益效果是:

本实用新型具有较好的耐扭曲性、柔软弯曲性、耐磨性、耐寒性、耐候性、耐油性、耐酸碱性、电磁兼容及抗干扰性、阻燃性及环保性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本实用新型。

参见图1,本实用新型提供的高性能耐恶劣环境机器人本体电源电缆,其包括缆芯100,在缆芯100外围由内向外依次包覆有缓冲内护层400、综合屏蔽层500、综合防护层600。

缆芯100,其由填充架110和若干根相同的绝缘线芯120组成。

填充架110,其设置在缆芯100的中心位置,并且分别与各根绝缘线芯120接触。

填充架110,其整体采用弹性体材料挤制而成,这样使得其具有弹性,其具体由包括一空心圆柱体111,空心圆柱体111外表面匀距设有若干个相同的定位角112,每个定位角112对应安插在两个绝缘线芯120之间的间隙内。

通过上述结构构成的填充架110可减少外力作用下各根绝缘线芯120间的挤压,减轻绝缘线芯120的综合绝缘层300受到外力的作用,能较好地保护绝缘线芯120不受伤害,缆芯100经长期弯曲扭转后,使得绝缘线芯120和填充架110整体受力,避免缆芯100的绝缘线芯120及填充架110局部受力过大产生变形损坏。

另外,由于填充架110具有较好的弹性,还能保持缆芯100的圆整度。

再者,在空心圆柱体111中心为一空心孔111a,根据需要可以在空心孔111a中放置含有2芯~4芯A1类多模光纤或单模光纤的软光缆,作为电缆线路运行温度在线智能监检测或数据通信,使得电缆在保持原结构的基础上具有较好的智能性。

绝缘线芯120,其为圆形结构,其绝缘厚度均匀,偏心度可达到15%及以下,绝缘性能优良,电场均匀,具有较高的使用寿命,其具体由综合导体200和综合绝缘层300组成,综合绝缘层300包覆在综合导体200外表面。

综合导体200具体由导体主体210和敷设在导体主体210表面的导体编织层220组成,导体主体210由多股束线导体绞合而成,束线导体由若干根软圆铜线束绞而成,导体编织层220由软圆铜线编织而成,并敷设在导体主体210外表面对其进行束缚,导体主体210与导体编织层220所用的软圆铜线标称直径均为0.05mm。

综合绝缘层300具体由主绝缘层310和辅绝缘层320组成,主绝缘层310由交联弹性体绝缘料紧包挤出在综合导体200上构成,辅绝缘层320由无卤低烟阻燃聚氨酯弹性体绝缘料直接挤包在主绝缘层310外构成,并且主绝缘层310和辅绝缘层320之间结合紧密而不能分层。

主绝缘层310采用紧包挤出,能较好地将绝缘料嵌入综合导体200的导体编织层220空隙中,使综合导体200与主绝缘层310结合紧密。

通过上述结构构成的综合导体200的单线直径很小,从而使得综合导体200具有非常好的柔软弯曲性能,经长期的弯曲及扭转,仍能保持导体结构的稳定,能很大程度地减少导体铜单线对主绝缘层310机械外力作用,从而较好地保护主绝缘层310完好。

另外,本申请中的绝缘线芯120采用双层绝缘结构,主绝缘层310和辅绝缘层320间结合紧密而不能分层,由于主绝缘层310由交联弹性体绝缘料紧包挤出在综合导体200上构成,这样使得其抗张强度大且柔软,使得绝缘线芯120经长期弯曲扭转后仍能保持较好的弹性,并且在主绝缘层310外覆盖一层薄的无卤低烟阻燃聚氨酯弹性体绝缘料作为辅绝缘层320,无卤低烟阻燃聚氨酯弹性体绝缘料具有较好的耐磨耐扭转性能,使得电缆缆芯100经长期弯曲扭转后其绝缘线芯120之间发生轻微滑移,长时间的磨擦不会损伤综合绝缘层300,确保绝缘线芯120的完好。

缓冲内护层400,其具体由无卤低烟阻燃弹性体护套料挤压式挤包在缆芯100上构成,并且无卤低烟阻燃弹性体护套料填充至绝缘线芯120间的边隙中,且与绝缘线芯120不粘连。

由于缓冲内护层400由无卤低烟阻燃弹性体护套料挤压式挤包在缆芯100上构成,这样使得缓冲内护层400的硬度小且柔软,经长期弯曲扭转后仍能保持较好的弹性,能缓冲减轻外力对绝缘线芯120的作用,从而有效保护绝缘线芯120免受机械损伤,电缆在弯曲及扭转时,使得缆芯100的绝缘线芯120和缓冲内护层400整体受力,避免缆芯100的绝缘线芯120及缓冲内护层400局部受力过大产生变形损坏及发生滑移磨擦。

综合屏蔽层500,其由铝塑复合膜纵包层510和软圆铜线编织层520组成,铝塑复合膜纵包层510的导电面与软圆铜线编织层520相接触,这样使得综合屏蔽层500的屏蔽抑制系数小,能很好地屏蔽外部电磁干扰及本线路电磁的发射,并可作为用电设备的保护接地,保护用电设备及人身安全。

综合防护层600,其具体由主防护层610和辅防护层620组成,主防护层610具体由无卤低烟阻燃环保弹性体护套料紧包挤出在金属屏蔽层500上构成,辅防护层620具体由无卤低烟阻燃环保聚氨酯弹性体护套料直接挤包在主防护层610外构成,主防护层610和辅防护层620间结合紧密而不能分层。

由于综合防护层600采用紧包挤出方式,这样使得使综合屏蔽层500与主防护层610结合紧密。

本申请中的综合防护层600采用双层护套结构,主防护层610采用弹性体护套料其硬度小且柔软,使得电缆经长期弯曲扭转后仍能保持较好的弹性,主防护层610外覆盖一薄层耐候型无卤低烟阻燃聚氨酯弹性体护套料作为辅防护层620,耐候型无卤低烟阻燃聚氨酯弹性体护套料具有较好的耐磨耐扭转性能,使得电缆经长期弯曲扭转后,辅防护层620具有较好的耐磨耐扭转性能,从而确保电缆的综合防护层600不会损伤。

通过上述结构构成的电缆,使得电缆在弯曲及扭转时,电缆整体受力,这样可避免缆芯100、缓冲内护层400、综合屏蔽层500及综合防护层600局部受力过大产生变形损坏,确保电缆的完好,能较好地提高电缆的可靠运行及使用寿命。

由于电缆中的填充架110、综合绝缘层300、缓冲内护层400、综合防护层600所使用的非金属材料均为无卤低烟弹性体材料,这样使得电缆还具有较好耐寒性能及环保性能。

另外,由于综合防护层600中的辅防护层620为耐候型无卤低烟阻燃聚氨酯弹性体护套料,这样使得电缆还具有较好耐候型、耐油性及耐酸碱性。

再者,由于电缆中的辅防护层620、综合屏蔽层500、缓冲内护层400、辅绝缘层320均为阻燃结构,这样使得电缆还具有较好阻燃性能。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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